DE69619781T2

DE69619781T2 - gas spring

Info

Publication number: DE69619781T2
Application number: DE69619781T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Oyaizu
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 2002-09-12
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: DE69619781D1; EP0781938A3; EP0781938A2; AU709713B2; US5797593A; EP0781938B1; AU7409696A; JPH09158967A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Gasfeder, die bei einer hinteren Tür oder einem Kofferraumdeckel eines Vierradfahrzeuges oder dergleichen verwendet wird.This invention relates to a gas spring used in a rear door or a trunk lid of a four-wheeled vehicle or the like.

Ein Vierradfahrzeug weist im allgemeinen hintere Türen oder Kofferraumtüren oder -Deckel auf, die jeweils zum Öffnen und Schließen längs einer oder um eine horizontale Achse der Karosserie in der Lage sind. Die hintere Tür ist an der Karosserie durch eine Gasfeder angebracht, so daß die Kraft, die zum Öffnen der hinteren Tür erforderlich ist, durch die Hilfskraft der Gasfeder reduziert werden kann.A four-wheeled vehicle generally has rear doors or trunk doors or lids each capable of opening and closing along or about a horizontal axis of the body. The rear door is attached to the body by a gas spring so that the force required to open the rear door can be reduced by the assisting force of the gas spring.

Eine Form häufig verwendeter Gasfedern ist eine umgekehrte Gasfeder, die einen Zylinder an der Oberseite und einen Stab an der Unterseite aufweist, wenn die hintere Tür geschlossen ist. Die umgekehrte Gasfeder ist in zwei Typen klassifiziert, abhängig vom Befestigungsverfahren der Gasfeder zwischen der hinteren Tür und der Karosserie. Eine ist ein Typ mit einer umgekehrten Kraft, der in den Fig. 13A bis 13C der Zeichnungen gezeigt wird. Die andere ist ein Dreh-Typ mit umgekehrter Position, der in den Fig. 14A und 14B gezeigt wird.One form of commonly used gas springs is an inverted gas spring, which has a cylinder at the top and a rod at the bottom when the rear door is closed. The inverted gas spring is classified into two types, depending on the method of attaching the gas spring between the rear door and the body. One is an inverted force type shown in Figs. 13A to 13C of the drawings. The other is an inverted position rotary type shown in Figs. 14A and 14B.

Bei einer Gasfeder 1 mit umgekehrter Kraft, die in den Fig. 13A bis 13C gezeigt wird, die hauptsächlich bei einer hinteren Tür von Vierradfahrzeugen, wie einer Kombilimousine verwendet wird, ist ein Zylinder 3 an der hinteren Tür 2 befestigt, und ein Stab 4 ist an der Karosserie befestigt, um den Zylinder 3 und den Stab 4 in einer im wesentlichen vertikalen Position zu halten. In diesem Fall ändern der Zylinder 3 und der Stab 4 ihre Position nicht, unabhängig davon, ob die hintere Tür 2 geöffnet oder geschlossen ist.In a reverse force gas spring 1 shown in Figs. 13A to 13C, which is mainly used in a rear door of four-wheeled vehicles such as a station wagon, a cylinder 3 is fixed to the rear door 2, and a rod 4 is fixed to the body to hold the cylinder 3 and the rod 4 in a substantially vertical position. In this case, the cylinder 3 and the rod 4 do not change their positions regardless of whether the rear door 2 is opened or closed.

Bei einer Gasfeder 1 des Dreh-Typs mit umgekehrter Position, der in den Fig. 14A und 14B gezeigt wird, der bei einer hinteren Tür 2 eines Personenwagens verwendet wird, ist der Zylinder 3 an der Karosserie befestigt, und der Stab 4 ist an der hintere Tür 2 so befestigt, daß die Gasfeder unter einem Winkel angeordnet wird, wenn die hintere Tür 2 geschlossen ist. In diesem Fall drehen der Zylinder 3 und der Stab 4 ihre Position zwischen geöffneten und geschlossenen Zuständen der hinteren Tür 2.In a gas spring 1 of the rotary type with reverse position shown in Figs. 14A and 14B, which is used at a rear door 2 of a passenger car, the cylinder 3 is fixed to the body and the rod 4 is fixed to the rear door 2 so that the gas spring is arranged at an angle when the rear door 2 is closed. In this case, the cylinder 3 and the rod 4 rotate their position between opened and closed states of the rear door 2.

Diese Gasfedern 1 des umgekehrten Typs sind infolge einer ausgezeichneten Dichtungseigenschaft weit verbreitet verwendet worden, so daß ein Gas 5 dicht in einem Zylinder 3 eingeschlossen werden kann. Das Gas 5 ist im Zylinder 3 zusammen mit einer kleinen Menge Öls 6 eingeschlossen. Bei der umgekehrten Gasfeder 1 der Fig. 13 bleibt das Öl 6 im unteren Abschnitt des Zylinders 3, wenn die hintere Tür 2 geschlossen ist, und eine Gasdichtung 7, die in der unteren Öffnung angeordnet ist, wird durch das Öl 6 geschmiert, so daß das im Zylinder 3 eingeschlossene Gas 5 durch die Gasdichtung 7 abgedichtet ist.These inverted type gas springs 1 have been widely used due to an excellent sealing property so that a gas 5 can be sealed in a cylinder 3. The gas 5 is sealed in the cylinder 3 together with a small amount of oil 6. In the inverted gas spring 1 of Fig. 13, the oil 6 remains in the lower portion of the cylinder 3 when the rear door 2 is closed, and a gas seal 7 arranged in the lower opening is lubricated by the oil 6 so that the gas 5 sealed in the cylinder 3 is sealed by the gas seal 7.

Wie in Fig. 15A gezeigt, fließt bei der obigen umgekehrten Gasfeder 1 während der Kompression das in einer kolbenseitigen Kammer 8A eingeschlossene Gas 5 durch einen äußeren Kanal 10 um einen Kolben 9 und eine Öffnung 11 in eine stabseitige Kammer 8B, so daß eine kleine oder keine Dämpfungskraft erzeugt wird, wodurch es ermöglicht wird, daß sich die hintere Tür 2 schnell schließt.As shown in Fig. 15A, in the above inverted gas spring 1, during compression, the gas 5 enclosed in a piston-side chamber 8A flows through an outer passage 10 around a piston 9 and an opening 11 into a rod-side chamber 8B, so that little or no damping force is generated, thereby allowing the rear door 2 to close quickly.

Fig. 15B zeigt den Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 1, bei dem ein äußerer Kolbenring 12 um den Kolben 9 den äußeren Kanal 10 sperrt, und dadurch das Gas 5 in der stabseitigen Kammer 8B nur durch die Öffnung 11 des Kolbens 9 in die kolbenseitige Kammer 8A fließt, so eine Ausfahrdämpfungskraft auftritt. Beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 1 wirkt eine Ausfahrhilfskraft auf den Stab 4. Die Hilfskraft, die auf die Gasfeder 1 durch den Druck des eingeschlossenen Gases 5 in der kolbenseitigen Kammer (Reaktionskraft des Gases) ausgeübt wird, bewirkt eine Übergangsgeschwindigkeit (oder Ausfahrgeschwindigkeit) des Stabes 4, die durch jene Ausfahrdämpfungskraft kontrolliert werden soll, um die hintere Tür 2 mit einer geeigneten Geschwindigkeit nach oben zu drücken.Fig. 15B shows the process of extending the gas spring 1, in which an outer piston ring 12 around the piston 9 blocks the outer channel 10, and thereby the gas 5 in the rod-side chamber 8B flows into the piston-side chamber 8A only through the opening 11 of the piston 9, so that an extension damping force occurs. In the process of extending the gas spring 1, an extension assist force acts on the rod 4. The assist force exerted on the gas spring 1 by the pressure of the enclosed gas 5 in the piston-side chamber (reaction force of the gas) causes a transition speed (or extension speed) of the rod 4, which is to be controlled by that extension damping force in order to push the rear door 2 upwards at a suitable speed.

Ferner zeigt Fig. 13C einen Zustand der Gasfeder 1, wenn die Gasfeder 1 völlig ausgefahren worden ist. Das Öl 6 im Zylinder 3 fließt durch die Öffnung 11 des Kolbens 9, um einen großen Dämpfungswiderstand zu erzeugen, und dadurch wird die vollständig ausgefahrene Gasfeder 1 gedämpft.Further, Fig. 13C shows a state of the gas spring 1 when the gas spring 1 has been fully extended. The oil 6 in the cylinder 3 flows through the opening 11 of the piston 9 to generate a large damping resistance, and thereby the fully extended gas spring 1 is damped.

Wie oben erläutert, verursacht die Verwendung des Öls 6, um eine Dämpfungsoperation auszuführen, wenn sie vollständig ausgefahren ist, keinerlei Schwierigkeiten für die Gasfeder 1 des Typs mit umgekehrter Kraft, der in den Fig. 13A bis 13C gezeigt wird, wohingegen die folgenden Probleme (1) bis (4) bei der Gasfeder 1 des Dreh-Typs mit umgekehrter Position vorhanden sind, die in den Fig. 14A und 14B gezeigt wird.As explained above, the use of the oil 6 to perform a damping operation when it is fully extended does not cause any trouble for the reverse force type gas spring 1 shown in Figs. 13A to 13C, whereas the following problems (1) to (4) are present in the reverse position rotary type gas spring 1 shown in Figs. 14A and 14B.

(1) Da der Zylinder 3 und der Stab 4 ihre Positionen drehen, um den Zylinder 3 an der Unterseite und den Stab 4 an der Oberseite anzuordnen, wenn die hintere Tür 2 geöffnet wird, tritt das Öl 6 in der stabseitigen Kammer 8B nahe der gedrehten Position ein und fließt durch die Öffnung 11 des Kolbens 9 in die kolbenseitige Kammer 8A. Dadurch wird die stabseitige Kammer 8B in einem völligen Ausfahrbereich in einen Öl-Mangelzustand versetzt. Als Ergebnis kann die Gasfeder 1 nicht ausreichend gedämpft werden, und daher tritt ein Problem auf, da der Kolben 9 heftig mit der Öffnungsende des Zylinders 3 zusammenstößt und Vibrationen auf die Karosserie überträgt.(1) Since the cylinder 3 and the rod 4 rotate their positions to place the cylinder 3 at the lower side and the rod 4 at the upper side when the rear door 2 is opened, the oil 6 in the rod side chamber 8B near the rotated position enters and flows into the piston side chamber 8A through the opening 11 of the piston 9. This puts the rod side chamber 8B in an oil-deficient state in a fully extended range. As a result, the gas spring 1 cannot be sufficiently damped, and therefore a problem occurs that the piston 9 violently collides with the opening end of the cylinder 3 and transmits vibration to the body.

(2) Wenn die hintere Tür 2 wieder geöffnet wird, nachdem die hintere Tür 2 bis zu einer Position geringfügig über der gedrehten Position geschlossen wurde, bewegt sich das Öl 6 zur kolbenseitigen Kammer 8A und die stabseitige Kammer 8B wird in einen Öl-Mangelzustand versetzt. Als Ergebnis kann die Gasfeder 1 nicht ausreichend gedämpft werden, wenn sie vollständig ausgefahren wird, und dasselbe Problem tritt darin auf, daß der Kolben 9 heftig mit der Öffnungsende des Zylinders 3 zusammenstößt.(2) When the rear door 2 is opened again after the rear door 2 is closed to a position slightly above the rotated position, the oil 6 moves to the piston-side chamber 8A and the rod-side chamber 8B is put into an oil-deficient state. As a result, the gas spring 1 cannot be sufficiently damped when it is fully extended, and the same problem occurs in that the Piston 9 collides violently with the opening end of cylinder 3.

(3) Wenn die hintere Tür 2 geöffnet wird, tritt das Öl 6 in der stabseitigen Kammer 8B nahe der gedrehten Position ein und beginnt, zur kolbenseitigen Kammer 8A zu fließen, so daß das Öl 6 durch die Öffnung 11 fließt, um den Gasstromwiderstand und folglich die Ausfahrdämpfungskraft zu erhöhen. Dies bewirkt eine Verzögerung des Ausfahrvorgangs des Stabes 4 und des Öffnungsvorgangs der hinteren Tür 2.(3) When the rear door 2 is opened, the oil 6 in the rod-side chamber 8B near the rotated position enters and starts to flow to the piston-side chamber 8A, so that the oil 6 flows through the orifice 11 to increase the gas flow resistance and consequently the extension damping force. This causes a delay in the extension operation of the rod 4 and the opening operation of the rear door 2.

(4) Da das Öl 6 die Ausfahrdämpfungskraft beeinflußt, kann die Ausfahrdämpfungskraft mit verschiedenen Bedingungen variieren, wie mit der Menge des Öls 6, der Temperatur des Öls 6, der Position der Gasfeder 1 und der Reaktionskraft des eingeschlossenen Gases 5.(4) Since the oil 6 affects the extension damping force, the extension damping force may vary with various conditions, such as the amount of the oil 6, the temperature of the oil 6, the position of the gas spring 1, and the reaction force of the trapped gas 5.

Um die obigen Probleme zu lösen, offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung (JP-A) Nr. 53-1764 eine Gasfeder 13, wie in Fig. 16 gezeigt, die infolge der Wirkung nur eines Gases (Luft) gedämpft wird, wenn sie vollständig ausgefahren wird. Die Gasfeder 13 schließt eine sehr kleine Menge Öl 6 ein, die nur ausreicht, um die Gasdichtung 7 zu schmieren. Die Gasfeder 13 weist auf: Zylindernuten 15, die in eine axiale Richtung eines Zylinders 14 durch Einkerben der Innenfläche des Zylinders 14 gebildet werden, so daß die kolbenseitige Kammer 8A und die stabseitige Kammer 8B miteinander in Verbindung stehen können; und eine innere Öffnung 17A und eine äußere Öffnung 17B, die durch einen Kolben 16 ausgebildet ist.In order to solve the above problems, Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 53-1764 discloses a gas spring 13 as shown in Fig. 16 which is damped due to the action of only a gas (air) when it is fully extended. The gas spring 13 includes a very small amount of oil 6 which is only enough to lubricate the gas seal 7. The gas spring 13 includes: cylinder grooves 15 formed in an axial direction of a cylinder 14 by notching the inner surface of the cylinder 14 so that the piston-side chamber 8A and the rod-side chamber 8B can communicate with each other; and an inner opening 17A and an outer opening 17B formed by a piston 16.

In der Gasfeder 13 fließt das in der kolbenseitigen Kammer 8A eingeschlossene Gas 5 während des Kompressionsvorgangs in die stabseitige Kammer 8B, durch die Zylindernuten 15, die innere Öffnung 17A und die äußere Öffnung 17B, so daß eine kleine oder keine Dämpfungskraft auftritt. Beim Ausfahrprozeß tritt, da eine Lippe 18, die am Kolben 16 vorgesehen ist, die äußere Öffnung 17B sperrt, und das Gas 5 in der stabseitigen Kammer 8B durch die Zylindernuten 15 und die innere Öffnung 17A in die kolbenseitige Kammer 8A fließt, eine Ausfahrdämpfungskraft auf. Wenn die Gasfeder 13 am Ende des Ausfahrprozesses vollständig ausgefahren worden ist, kommt der Kolben 16 zu einem Luftstaubereich, wo keine Zylindernut 15 ausgebildet ist, um eine Luftstau-Kammer mit der Gasdichtung 7, die am Öffnungsende des Zylinders 14 vorgesehen ist, der Stabführung 19 und dem Kolben 16 zu definieren. Daher wird die vollständig ausgefahrene Gasfeder 13 nur durch den Fließwiderstand des Gases 5 gedämpft (luftgestaut), das durch die innere Öffnung 17A fließt.In the gas spring 13, during the compression process, the gas 5 enclosed in the piston-side chamber 8A flows into the rod-side chamber 8B through the cylinder grooves 15, the inner opening 17A and the outer opening 17B, so that little or no damping force occurs. During the extension process, since a lip 18 provided on the piston 16 blocks the outer opening 17B, and the gas 5 in the rod-side chamber 8B flows into the piston side chamber 8A, an extension damping force is exerted. When the gas spring 13 has been fully extended at the end of the extension process, the piston 16 comes to an air-jamming region where no cylinder groove 15 is formed to define an air-jamming chamber with the gas seal 7 provided at the opening end of the cylinder 14, the rod guide 19, and the piston 16. Therefore, the fully extended gas spring 13 is damped (air-jammed) only by the flow resistance of the gas 5 flowing through the inner opening 17A.

Es ist auch eine dreieckige Nut zur Verwendung als die Zylindernut 15 der obigen Gasfeder 13 bekannt, wie in den Fig. 17A und 17B gezeigt, die eine V- oder dreieckige Form aufweist, die sich über den Zylinder 14 erstreckt. Die dreiecksförmige Zylindernut 15 ist so ausgebildet, daß sie allmählich ihre Nutbreite w und Tiefe h zum Ausfahrende der Gasfeder 13 reduziert, um zu verhindern, daß die Dämpfungsfunktion plötzlich beginnt, wenn die Gasfeder 13 vollständig ausgefahren worden ist.There is also known a triangular groove for use as the cylinder groove 15 of the above gas spring 13 as shown in Figs. 17A and 17B, which has a V or triangular shape extending across the cylinder 14. The triangular cylinder groove 15 is formed to gradually reduce its groove width w and depth h toward the extension end of the gas spring 13 to prevent the damping function from suddenly starting when the gas spring 13 has been fully extended.

Jedoch ist, wenn eine solche dreieckige Nut, wie die Zylindernut 15 verwendet wird, die Änderungsrate des Querschnitts S&sub1; der dreieckigen Nut hoch (die Strichlinie A in Fig. 9) und bewirkt eine schnelle (doppelte) Änderung (Zunahme) der Dämpfungskraft, wenn das Gas 5 durch die dreieckige Nut fließt, da der Querschnitt S&sub1; der dreieckigen Nut (den Fig. 17A und 17B) in einer doppelt proportionalen Form ausgebildet ist, indem er zum Luftstaubereich des Zylinders 14 hin proportional zu sowohl der Nuttiefe h als auch der Breite w in dem Bereich scharf spitz zuläuft, in dem die Tiefe h der dreieckigen Nut und die Nutbreite w beginnen, sich zu vermindern. Aus diesem Grund bewirkt die Verwendung der dreieckigen Nut als die Zylindernut 15, daß die Gasfeder 13 die Dämpfungskraft plötzlich erhöht, d. h. daß sie plötzlich in dem bereich, in dem sich der Querschnitt der Zylindernut 15 reduziert, gedämpft wird, so daß die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 16 plötzlich verzögert wird, um den Stoß zu erhöhen, wenn der Kolben 16 in den Reduzierungsbereich des Querschnitt der Zylindernut 15 rast.However, when such a triangular groove as the cylinder groove 15 is used, the rate of change of the cross section S1 of the triangular groove is high (the dashed line A in Fig. 9) and causes a rapid (double) change (increase) of the damping force when the gas 5 flows through the triangular groove, because the cross section S1 of the triangular groove (Figs. 17A and 17B) is formed in a doubly proportional shape by sharply tapering toward the air damming portion of the cylinder 14 in proportion to both the groove depth h and the width w in the region where the depth h of the triangular groove and the groove width w start to decrease. For this reason, the use of the triangular groove as the cylinder groove 15 causes the gas spring 13 to suddenly increase the damping force, that is, to suddenly be damped in the area where the cross section of the cylinder groove 15 is reduced, so that the extension speed of the piston 16 is suddenly decelerated. to increase the shock when the piston 16 enters the reduction area of the cross section of the cylinder groove 15.

Fig. 18 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung in der Gasfeder 13 zeigt, wobei der Hub L&sub1; des Kolbens 16 als Ordinate gewählt worden ist. Die Aufprallbeschleunigung G&sub1;, die auf die Befestigung der hintere Tür 2 der Gasfeder 13 wirkt, ist die Ordinate und die Zeit ist die Abszisse. Auf die graphische Darstellung bezugnehmend, nimmt der Kolbenhub L&sub1; beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 13 zu, und die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 16 wird plötzlich an einem Punkt a&sub1; im Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y verzögert, genau bevor der Kolben 16 in den Luftstaubereich X eintritt, und dadurch wirkt eine plötzlich erhöhte Aufprallbeschleunigung von 0,4 G auf die hintere Tür 2.Fig. 18 is a graph showing the relationship in the gas spring 13, with the stroke L1 of the piston 16 taken as the ordinate. The impact acceleration G1 acting on the rear door 2 attachment of the gas spring 13 is the ordinate and time is the abscissa. Referring to the graph, the piston stroke L1 increases in the process of extending the gas spring 13, and the extending speed of the piston 16 is suddenly decelerated at a point a1 in the air damping reducing region Y just before the piston 16 enters the air damming region X, and thereby a suddenly increased impact acceleration of 0.4 G acts on the rear door 2.

Dokument DE-A-33 01 544 beschreibt eine Gasfeder, bei der ein Dichtungs- und Führungselement in einer Öffnung angeordnet sind, die an einem Ende eines Zylinders vorgesehen ist, um ein Gas darin einzuschließen, wobei das andere Ende des Zylinders geschlossen ist.Document DE-A-33 01 544 describes a gas spring in which a sealing and guiding element are arranged in an opening provided at one end of a cylinder to confine a gas therein, the other end of the cylinder being closed.

Ein Stab weist einen Kolben an einem Ende desselben auf und ist verschiebbar im Zylinder zusammen mit dem Kolben durch das Dichtungs- und Führungsglied angeordnet. Es ist ein Dichtungsglied vorgesehen, das in die Außenkante des Kolbens eingesetzt ist, um den Zylinder in eine stabseitige Kammer und ein kolbenseitige Kammer zu unterteilen.A rod has a piston at one end thereof and is slidably disposed in the cylinder together with the piston through the sealing and guiding member. A sealing member is provided which is inserted into the outer edge of the piston to divide the cylinder into a rod-side chamber and a piston-side chamber.

Eine Zylindernut ist in eine axiale Richtung des Zylinders über den gesamten Bereich des Kolbenhubs ausgebildet, mit der Ausnahme eines Bereichs nahe einem Ausfahrende, so daß eine Ausfahrdämpfungskraft auftritt, während bei einem Ausfahrprozeß das Gas von der stabseitigen Kammer durch die Zylindernut in die kolbenseitige Kammer fließt.A cylinder groove is formed in an axial direction of the cylinder over the entire range of the piston stroke, except for a region near an extension end, so that an extension damping force occurs while the gas flows from the rod-side chamber into the piston-side chamber through the cylinder groove in an extension process.

Der obere Abschnitt der Kammer, der zwischen dem Kolben, und dem Dichtungs- und Führungsglied nahe dem Ausfahrende des Zylinders definiert ist, führt eine Dämpfungsfunktion aus, wenn er am Ende des Ausfahrprozesses vollständig ausgefahren ist.The upper portion of the chamber, which is located between the piston and the sealing and guiding member near the extending end of the cylinder performs a damping function when it is fully extended at the end of the extension process.

Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu überwinden, und es ist eine Aufgabe derselben, eine Gasfeder bereitzustellen, die in der Lage ist, die Dämpfungsfunktion zu verzögern, wenn sich ein Kolben dem Luftstaubereich nähert, um den Aufprall zu reduzieren, wenn der Kolben vollständig ausgefahren ist.The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object thereof to provide a gas spring capable of delaying the damping function when a piston approaches the air stagnation area to reduce the impact when the piston is fully extended.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Gasfeder bereitgestellt, bei der:According to one aspect of the invention, there is provided a gas spring, in which:

Dichtungs- und Führungsglieder in einer Öffnung angeordnet sind, die an einem Ende eines Zylinders vorgesehen ist, um ein Gas darin einzuschließen, wobei das andere Ende des Zylinders geschlossen ist; ein Stab, an dessen einem Ende ein Kolben angebracht ist, innerhalb des Zylinders zusammen mit dem Kolben durch die Dichtungs- und Führungsglieder verschiebbar angeordnet ist; Kraft aufbringende Mittel innerhalb des Zylinders angeordnet sind, um den Stab in eine Ausfahrrichtung zu zwingen; ein Dichtungsglied an der Außenkante des Kolbens angebracht ist, um den Zylinder in eine stabseitige Kammer und eine kolbenseitige Kammer zu teilen; eine Zylindernut auf den Innenflächen des Zylinders gebildet ist, die sich in axialer Richtung über die gesamte Länge des Kolbenhubs erstreckt, ausgenommen ein Bereich nahe an einem Ausfahrende, so daß eine Dämpfungskraft beim Ausfahren auftritt, während das Gas von der stabseitigen Kammer durch die Zylindernut in die kolbenseitige Kammer bei einem Ausfahrvorgang fließt; und eine Luftstaukammer am Kolben, und den Dichtungs- und Führungsgliedern nahe dem Ausfahrende des Zylinders definierbar ist, so daß eine Dämpfungswirkung ausgeführt werden kann, wenn sie am Ende des Ausfahrvorgangs vollständig ausgefahren ist, wobei die Zylindernut eine quadratische Nut ist, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt besitzt mit einer konstanten Nutbreite und einer Nuttiefe, die sich allmählich auf eine Fläche nahe am Ausfahrende hin reduziert.Sealing and guide members are arranged in an opening provided at one end of a cylinder to seal a gas therein, the other end of the cylinder being closed; a rod, at one end of which a piston is attached, is slidably arranged within the cylinder together with the piston through the sealing and guide members; force applying means are arranged within the cylinder to urge the rod in an extending direction; a sealing member is attached to the outer edge of the piston to divide the cylinder into a rod-side chamber and a piston-side chamber; a cylinder groove is formed on the inner surfaces of the cylinder extending in the axial direction over the entire length of the piston stroke excluding a region near an extending end so that a damping force occurs during extending while the gas flows from the rod-side chamber through the cylinder groove into the piston-side chamber during an extending operation; and an air accumulation chamber on the piston, and the sealing and guiding members near the extending end of the cylinder is definable so that a damping effect can be carried out when it is fully extended at the end of the extension process, wherein the cylinder groove is a square groove having a substantially square cross-section with a constant groove width and a groove depth that gradually reduces to a surface close to the extending end.

Die Nuttiefe des Zylinders kann so ausgebildet sein, daß sie längs der axialen Richtung zum Ausfahrende des Zylinders hin gekrümmt ist.The groove depth of the cylinder can be designed so that it is curved along the axial direction towards the extending end of the cylinder.

Es ist ein Kanal im Kolben ausgebildet, um zwischen der stabseitigen Kammer und der kolbenseitigen Kammer eine Verbindung herzustellen, und es ist ein Rückschlagventil angeordnet, um den Kanal nur beim Kompressionsprozeß zu öffnen.A channel is formed in the piston to establish communication between the rod-side chamber and the piston-side chamber, and a check valve is arranged to open the channel only during the compression process.

Da die Zylindernut so ausgebildet ist, daß sie eine Quadrat-Nut ist, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit einer konstanten Nutbreite und einer Nuttiefe aufweist, die allmählich zu einem Bereich nahe dem Ausfahrende reduziert wird, wird die Änderungsrate des Querschnitts klein, durch die die Nuttiefe zum Bereich nahe dem Ausfahrende reduziert wird. Beim Ausfahrprozeß der Gasfeder macht dies es möglich, die Dämpfungsfunktion zu verzögern, wenn der Kolben in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich rast, und folglich den Aufprall zu reduzieren, wenn er in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich rast.Since the cylinder groove is formed to be a square groove having a substantially square cross section with a constant groove width and a groove depth that is gradually reduced toward a region near the extension end, the rate of change of the cross section by which the groove depth is reduced toward the region near the extension end becomes small. In the extension process of the gas spring, this makes it possible to delay the damping function when the piston rushes into the air damping reduction region and, consequently, to reduce the impact when it rushes into the air damping reduction region.

Die Nuttiefe der Zylindernut kann so ausgebildet sein, daß sie längs der axialen Richtung zu dem Bereich nahe dem Ausfahrende hin gekrümmt ist, so daß die Änderungsrate des Querschnitts der Zylindernut weiter klein wird. Aus diesem Grund wird die Dämpfungsfunktion weiter verzögert, wenn der in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich rast, um den Aufprall weiter zu reduzieren, wenn er in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich rast.The groove depth of the cylinder groove may be formed so as to be curved along the axial direction toward the region near the extension end so that the rate of change of the cross section of the cylinder groove becomes further small. For this reason, the damping function is further delayed when the tire rushes into the air damping reduction region to further reduce the impact when the tire rushes into the air damping reduction region.

Der im Kolbenglied ausgebildete Kanal wird durch das Rückschlagventil nur beim Kompressionsprozeß geöffnet, so daß eine kleine oder keine Dämpfungskraft bei diesem Kompressionsprozeß auftreten kann, wobei die Gasfeder folglich schnell zusammengedrückt wird.The channel formed in the piston member is only opened by the check valve during the compression process, so that little or no damping force can occur during this compression process, whereby the gas spring is consequently quickly compressed.

Ein ringförmiger Kanal ist zwischen der Innenfläche des Zylinders und einer Außenkante des Kolbens ausgebildet, um zwischen den Kammern auf beiden Seiten des Kolbens eine Verbindung herzustellen, wobei die ringförmige Nut um den äußeren Kolben ausgebildet ist, ein Rückschlagventil in der ringförmigen Nut angeordnet ist, um den ringförmigen Kanal nur beim Kompressionsprozeß zu öffnen, und die Nut an der Innenfläche des Zylinders ausgebildet ist, so daß der Kolben mit einer Struktur mit festem Kern ohne ein Öffnungsloch oder eine Öffnungsnut ausgebildet sein kann. Selbst wenn der O-Ring als ein Rückschlagventil in der ringförmigen Nut um den äußeren Kolben angeordnet ist, wird die Quadrat-Nut des Zylinders niemals eng gemacht, indem der O-Ring darin eingreift, so daß eine geeignete Ausfahrdämpfungskraft durch die quadratisch geformte Zylindernut erhalten werden kann.An annular passage is formed between the inner surface of the cylinder and an outer edge of the piston to communicate between the chambers on both sides of the piston, the annular groove is formed around the outer piston, a check valve is arranged in the annular groove to open the annular passage only in the compression process, and the groove is formed on the inner surface of the cylinder, so that the piston can be formed with a solid core structure without an orifice hole or an orifice groove. Even if the O-ring is arranged as a check valve in the annular groove around the outer piston, the square groove of the cylinder is never made narrow by engaging the O-ring therein, so that an appropriate extension damping force can be obtained by the square-shaped cylinder groove.

Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung, die im folgenden gegeben wird, und aus den beigefügten Zeichnungen der Ausführungsformen der Erfindung vollständiger verstanden werden, die lediglich beispielhaft gegeben werden und nicht dazu bestimmt sind, die vorliegende Erfindung zu beschränken.The present invention will be more fully understood from the detailed description given hereinafter and from the accompanying drawings of embodiments of the invention which are given by way of example only and are not intended to limit the present invention.

Die Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 eine teilweise Schnittansicht, die eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Gasfeder zeigt;Fig. 1 is a partial sectional view showing an embodiment of a gas spring according to the invention;

Fig. 2 eine Schnittansicht, die einen Zylinder der Fig. 1 zeigt;Fig. 2 is a sectional view showing a cylinder of Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Schnittansicht, die einen Kolben der Fig. 1 zeigt;Fig. 3 is a sectional view showing a piston of Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm, das den Kolben der Fig. 3 von der Ebene gesehen zeigt, die durch den Pfeil IV angezeigt wird;Fig. 4 is a diagram showing the piston of Fig. 3 viewed from the plane indicated by the arrow IV;

Fig. 5 eine Schnittansicht, die längs der Ebene der Linie V-V der Fig. 2 aufgenommen ist und den Zylinder zeigt, der sich um 90 Grad gedreht hat;Fig. 5 is a sectional view taken along the plane of line V-V of Fig. 2 and showing the cylinder rotated by 90 degrees;

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht, die den Abschnitt VI der Fig. 5 zeigt;Fig. 6 is an enlarged sectional view showing the portion VI of Fig. 5;

Fig. 7 eine Schnittansicht, die längs der Ebene der Linie VII- VII der Fig. 2 aufgenommen ist;Fig. 7 is a sectional view taken along the plane of the line VII-VII of Fig. 2;

Fig. 8A und 8B perspektivische Ansichten, die schematisch eine Zylindernut zeigen;Figs. 8A and 8B are perspective views schematically showing a cylinder groove;

Fig. 9 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Änderungsrate des Querschnitts der Zylindernut und dem Kolbenhub in einem Luftdämpfungs-Reduzierungsbereich zeigt;Fig. 9 is a graph showing the relationship between the rate of change of the cross section of the cylinder groove and the piston stroke in an air damping reduction region;

Fig. 10 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Kolbenhub, und der Aufprallbeschleunigung und der Zeit zeigt;Fig. 10 is a graph showing the relationship between the piston stroke, and the impact acceleration and time;

Fig. 11A und 11B Schnittansichten, die ein modifiziertes Beispiel der Zylindernut der Fig. 6 zeigen;Figs. 11A and 11B are sectional views showing a modified example of the cylinder groove of Fig. 6;

Fig. 12 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Kolbendichte und der Ausfahrgeschwindigkeit in einem Luftstaubereich zeigt;Fig. 12 is a graph showing the relationship between the piston density and the extension speed in an air jam region;

Fig. 13A bis 13C Diagramme, die eine herkömmliche Gasfeder des umgekehrten Krafttyps zeigen, in denen Fig. 13A eine Draufsicht ist, die einen Zustand zeigt, wenn sie montiert ist, und die Fig. 13B und 13C Schnittansichten sind;Figs. 13A to 13C are diagrams showing a conventional reverse force type gas spring, in which Fig. 13A is a plan view showing a state when it is assembled, and Figs. 13B and 13C are sectional views;

Fig. 14A und 14B Diagramme, die eine herkömmliche Gasfeder des Dreh-Typs mit umgekehrter Position zeigen, in denen Fig. 14A eine Draufsicht ist, die einen Zustand zeigt, wenn sie montiert ist, und Fig. 14B eine Schnittansicht ist;14A and 14B are diagrams showing a conventional gas spring of the inverted position rotary type, in which Fig. 14A is a plan view showing a state when it is assembled and Fig. 14B is a sectional view;

Fig. 15A und 15B teilweise Schnittansichten, die jeweils die Gasfedern der Fig. 13A bis 13C oder der Fig. 14A und 14B zeigen;Figs. 15A and 15B are partial sectional views showing the gas springs of Figs. 13A to 13C or Figs. 14A and 14B, respectively;

Fig. 16 eine Schnittansicht, die eine andere Gasfeder des Stands der Technik zeigt;Fig. 16 is a sectional view showing another gas spring of the prior art;

Fig. 17A und 17B Diagramme, die einen Fall zeigen, in dem eine dreieckige Nut als die Zylindernut der Fig. 16 verwendet wird, in der Fig. 17A eine Schnittansicht ist und Fig. 17B eine schematische perspektivische Ansicht ist; undFig. 17A and 17B are diagrams showing a case where a triangular groove is used as the cylinder groove of Fig. 16, in which Fig. 17A is a sectional view and Fig. 17B is a schematic perspective view; and

Fig. 18 eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Kolbenhub, der Aufprallbeschleunigung und der Zeit bei einem Gasdämpfer zeigt, der die dreiecksförmige Zylindernut darin bildet.Fig. 18 is a graph showing the relationship between the piston stroke, the impact acceleration and the time in a gas damper forming the triangular cylinder groove therein.

Fig. 1 zeigt eine Gasfeder 20, die für eine Tür eines Vierradfahrzeuges verwendet wird und hauptsächlich für eine Gasfeder des Dreh-Typs mit umgekehrter Position verwendet wird. Die Gasfeder 20 weist einen Kolben 23 auf, der in einem Zylinder 21 verschiebbar ist, wobei ein Ende des Zylinders 21 geschlossen ist und der Kolben befestigt ist, indem auf ein Ende eines Stabes 22 Druck ausgeübt wird. Ein Träger 24 des Zylinders 21 ist an der Karosserie angebracht. Das andere Ende des Stabes 22 ist an einer hinteren oder Kofferraumtür desselben angebracht.Fig. 1 shows a gas spring 20 used for a door of a four-wheeled vehicle and is mainly used for a rotary type reverse position gas spring. The gas spring 20 has a piston 23 slidable in a cylinder 21, one end of the cylinder 21 is closed and the piston is fixed by applying pressure to one end of a rod 22. A bracket 24 of the cylinder 21 is attached to the body. The other end of the rod 22 is attached to a rear or trunk door thereof.

Es ist ein Gas oder Luft 25 im Zylinder 21 eingeschlossen, und eine Stabführung 26 und eine Gasdichtung 27 sind in einem Öffnungsabschnitt angeordnet, der am anderen Ende des Zylinders 21 vorgesehen ist. Die Stabführung 26 führt den Stab 22 so, daß er sich bewegt, wenn der Kolben 23 durch den Zylinder 21 gleitet, während die Gasdichtung 27 ein Entweichen der Luft 25 verhindert. Eine sehr kleine Menge Öl ist ebenfalls im Zylinder 21 eingeschlossen, so daß die Gasdichtung 27 ausreichend geschmiert werden kann, um gute Dichtungseigenschaften aufrechtzuerhalten.A gas or air 25 is sealed in the cylinder 21, and a rod guide 26 and a gas seal 27 are arranged in an opening portion provided at the other end of the cylinder 21. The rod guide 26 guides the rod 22 to move as the piston 23 slides through the cylinder 21, while the gas seal 27 prevents the air 25 from escaping. A very small amount of oil is also sealed in the cylinder 21 so that the gas seal 27 can be sufficiently lubricated to maintain good sealing properties.

Der Zylinder 21 ist durch den Kolben 23 in zwei Abschnitte unterteilt, einer ist eine stabseitige Kammer 28B, in der der Stab 22 untergebracht ist. Der andere ist eine kolbenseitige Kammer 28A, in der der Stab 22 nicht untergebracht ist. Die Luft 25 ist in beide Kammern 28A und 28B eingeschlossen. Ein Druck der Luft 25 (Reaktionskraft der Luft) in der kolbenseitigen Kammer 28A oder der stabseitigen Kammer 28B ist proportional zu einer druckaufnehmenden Fläche des Kolbens 23. Daher ist die Reaktionskraft der Luft in der kolbenseitigen Kammer 28A um einen Querschnitt des Stabes 22 größer als die stabseitige Kammer 28B. Aus diesem Grund wirken die obigen Reaktionskräfte als eine Kraft (Hilfskraft), um den Kolben 23 in eine Ausfahrrichtung der Gasfeder 20 zu drücken, d. h. die Luft 25 dient als eine Kraftausübungseinrichtung.The cylinder 21 is divided into two sections by the piston 23, one is a rod-side chamber 28B in which the rod 22 is housed. The other is a piston-side chamber 28A in which the rod 22 is not housed. The air 25 is enclosed in both chambers 28A and 28B. A pressure of the air 25 (reaction force of the air) in the piston-side chamber 28A or the rod-side chamber 28B is proportional to a pressure-receiving area of the piston 23. Therefore, the reaction force of the air in the piston-side chamber 28A is a cross section of the rod 22 larger than the rod-side chamber 28B. For this reason, the above reaction forces act as a force (auxiliary force) to push the piston 23 in an extension direction of the gas spring 20, that is, the air 25 serves as a force applying means.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Zylindernut 29 an der Innenfläche des Zylinders 21 ausgebildet. Die Zylindernut 29 wird gebildet, indem die Innenfläche des Zylinders 21 von außen erweitert wird, wobei eine plastische Bearbeitung wie Profilwalzen verwendet wird. Im Zylinder 21 ist auch ein Anschlag 30 nahe der Position vorgesehen, wo die Stabführung 26 und die Gasdichtung 27 angeordnet sind, wodurch der Durchmesser des Zylinders 21 zentral reduziert wird. Der Kolben 23 trifft auf den Anschlag 30 und hört unter Kontrolle des Anschlags 30 auf, sich vorwärts zu bewegen. Die Position des Kolbens 23, der auf den Anschlag 30 trifft, befindet sich an einem Ausfahrende. Die Zylindernut 29 ist so ausgebildet, daß sie sich in die axiale Richtung des Zylinders 21 im wesentlichen durch den gesamten Bereich des Hubs des Kolbens 23 hindurch erstreckt, ausgenommen in einem Bereich nahe dem Ausfahrende.As shown in Figs. 1 and 2, a cylinder groove 29 is formed on the inner surface of the cylinder 21. The cylinder groove 29 is formed by expanding the inner surface of the cylinder 21 from the outside using plastic processing such as roll forming. Also, in the cylinder 21, a stopper 30 is provided near the position where the rod guide 26 and the gas seal 27 are arranged, thereby centrally reducing the diameter of the cylinder 21. The piston 23 hits the stopper 30 and stops moving forward under the control of the stopper 30. The position of the piston 23 hitting the stopper 30 is at an extension end. The cylinder groove 29 is formed to extend in the axial direction of the cylinder 21 substantially through the entire range of the stroke of the piston 23, except in a region near the extension end.

Ein Ende der Zylindernut 29, das eine Seite des geschlossenen Endes des Zylinders 21 ist, erstreckt sich von der Position, wo ein O-Ring 34 angeordnet ist. Der O-Ring 34 wird als ein Dichtungsglied verwendet, das in die Außenkante des Kolbens 23 eingesetzt ist, wenn die Gasfeder 20 am weitesten zusammengedrückt ist. Der O-Ring 34 teilt den Zylinder 21 in die Kammern 28A und 28B, die auf beiden Seiten des Kolbens 23 vorgesehen sind, und stellt eine Verbindung zwischen den Kammern 28A und 28B durch die Zylindernut 29 her, selbst wenn die Gasfeder 20 am weitesten zusammengedrückt ist. Die Zylindernut 29 kann sich zum geschlossenen Ende des Zylinders 21 erstrecken.One end of the cylinder groove 29, which is a side of the closed end of the cylinder 21, extends from the position where an O-ring 34 is arranged. The O-ring 34 is used as a sealing member inserted into the outer edge of the piston 23 when the gas spring 20 is most compressed. The O-ring 34 divides the cylinder 21 into the chambers 28A and 28B provided on both sides of the piston 23 and establishes communication between the chambers 28A and 28B through the cylinder groove 29 even when the gas spring 20 is most compressed. The cylinder groove 29 can extend to the closed end of the cylinder 21.

Im Kolben 23, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ist eine ringförmige Nut 31 durch Einschneiden ausgebildet, so daß die Außenkante des Kolbens 23 in einen ersten Flansch 32A und einen zweiten Flansch 32B unterteilt wird, und eine Kerbe 33 ist am zweiten Flansch 32B ausgebildet, so daß die ringförmige Nut 31 und die stabseitige Kammer 28B miteinander in Verbindung stehen können. Mit anderen Worten ist die ringförmige Nut 31 zwischen dem ersten Flansch 32A und einem restlichen Abschnitt des zweiten Flansches 32B ausgebildet, in dem die Kerbe 33 nicht ausgebildet ist. Der O-Ring 34 wird dann in die ringförmige Nut 31 eingesetzt und als ein elastisches Dichtungsglied verwendet.In the piston 23, as shown in Figs. 3 and 4, an annular groove 31 is formed by cutting so that the outer edge of the piston 23 is divided into a first flange 32A and a second flange 32B, and a notch 33 is formed on the second flange 32B so that the annular groove 31 and the rod-side chamber 28B can communicate with each other. In other words, the annular groove 31 is formed between the first flange 32A and a remaining portion of the second flange 32B in which the notch 33 is not formed. The O-ring 34 is then fitted into the annular groove 31 and used as an elastic sealing member.

Der O-Ring 34 kommt eng mit der Innenfläche des Zylinders 21 in Kontakt und ist so in die ringförmige Nut 31 eingesetzt, daß ein Zwischenraum zwischen dem O-Ring 34 und dem Boden 31A der ringförmigen Nut 31 gelassen wird. Als Ergebnis wird ein Kanal 35 zusammen mit der Außenkante des ersten Flansches 32A des Kolbens 23, der ringförmigen Nut 31, der Kerbe 33 und der Innenfläche des Zylinders 21 definiert. Der O-Ring 34 dient als ein Rückschlagventil, das auf die Wand 36 des ersten Flansches 32A trifft, um den Kanal 35 beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20 zu verschließen, oder das auf die Wand 37 des zweiten Flansches 32B trifft, um den Kanal 35 beim Prozeß des Zusammendrückens der Gasfeder 20 zu öffnen.The O-ring 34 comes into close contact with the inner surface of the cylinder 21 and is fitted into the annular groove 31 so that a gap is left between the O-ring 34 and the bottom 31A of the annular groove 31. As a result, a channel 35 is defined together with the outer edge of the first flange 32A of the piston 23, the annular groove 31, the notch 33 and the inner surface of the cylinder 21. The O-ring 34 serves as a check valve that abuts the wall 36 of the first flange 32A to close the channel 35 in the process of extending the gas spring 20 or that abuts the wall 37 of the second flange 32B to open the channel 35 in the process of compressing the gas spring 20.

Wenn die Gasfeder 20 ausgefahren ist, wird der Kanal 35 des Kolbens 23 durch den O-Ring 34 geschlossen, und die Luft 25 der stabseitigen Kammer 28B fließt nur durch die Zylindernut 29 in die kolbenseitige Kammer 28A, so daß eine Ausfahrdämpfungskraft durch einen Fließwiderstand erzeugt wird, der verursacht wird, wenn die Luft 25 durch die Zylindernut 29 geht. Beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20 wirkt die Hilfskraft auf den Kolben 23 und den Stab 22 durch die Reaktionskraft der Luft, die in die kolbenseitigen Kammer 28A geschickt wird, um den Kolben 23 und den Stab 22 in die Ausfahrrichtung zu bewegen. Zu dieser Zeit wird die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 23 und des Stabes 22 durch die Ausfahrdämpfungskraft geeignet gesteuert.When the gas spring 20 is extended, the passage 35 of the piston 23 is closed by the O-ring 34, and the air 25 of the rod-side chamber 28B only flows into the piston-side chamber 28A through the cylinder groove 29, so that an extension damping force is generated by a flow resistance caused when the air 25 passes through the cylinder groove 29. In the process of extending the gas spring 20, the assist force acts on the piston 23 and the rod 22 by the reaction force of the air sent into the piston-side chamber 28A to move the piston 23 and the rod 22 in the extension direction. At this time, the extension speed of the piston 23 and the rod 22 is appropriately controlled by the extension damping force.

Wenn die Gasfeder 20 zusammengedrückt ist, ist der Kanal 35 des Kolbens 23 gesichert, und die Luft 25 in der kolbenseitigen Kammer 28A fließt sowohl durch den Kanal 35 als auch die Zylindernut 29 in die stabseitige Kammer 28B, so daß eine kleine oder keine Dämpfungskraft bei diesem Kompressionsvorgang auftritt, wodurch die Gasfeder 20 schnell zusammengedrückt wird.When the gas spring 20 is compressed, the channel 35 of the piston 23 is secured and the air 25 in the piston side Chamber 28A flows through both the channel 35 and the cylinder groove 29 into the rod-side chamber 28B, so that little or no damping force occurs in this compression process, whereby the gas spring 20 is quickly compressed.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Zylindernut 29 im wesentlichen über den vollen Bereich des Hubs des Kolbens 23 ausgebildet, mit der Ausnahme eines Bereichs nahe dem Anschlag 30 (dem Bereich ohne die Zylindernut 29). Der Bereich nahe dem Anschlag 30 des Kolbens 23 ist ein Luftstaubereich X. Die Zylindernut 29 wird gebildet, wie in den Fig. 5 bis 8A gezeigt, indem zwei Abschnitte 29A und 29B verbunden werden, wobei ein Abschnitt 29A in einer Quadrat-Nut mit einem quadratischen Querschnitt mit konstanter Breite W und Tiefe H ausgebildet ist und der andere Abschnitt 29B zum Luftstaubereich X des Kolbens 23 hin spitz zuläuft. Im Zylinder 21 wird der Bereich, der dem Abschnitt 29A entspricht, der eine konstante Nuttiefe H aufweist, als ein Luftdämpfungsbereich Z verwendet, während der Bereich, der dem Abschnitt 29B entspricht, dessen Nuttiefe H spitz zuläuft, als ein Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y verwendet wird.As shown in Fig. 2, the cylinder groove 29 is formed substantially over the full range of the stroke of the piston 23, except for a region near the stopper 30 (the region without the cylinder groove 29). The region near the stopper 30 of the piston 23 is an air accumulation region X. The cylinder groove 29 is formed as shown in Figs. 5 to 8A by connecting two sections 29A and 29B, one section 29A being formed in a square groove having a square cross section with a constant width W and depth H and the other section 29B tapering toward the air accumulation region X of the piston 23. In the cylinder 21, the area corresponding to the portion 29A having a constant groove depth H is used as an air damping area Z, while the area corresponding to the portion 29B having a tapered groove depth H is used as an air damping reducing area Y.

Beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20, wenn sich der Kolben 23 im Luftdämpfungsbereich Z befindet, bewegen sich der Stab 22 und der Kolben 23 infolge einer Wirkung der Hilfskraft (Reaktionskraft der Luft) von der kolbenseitigen Kammer 28A in die Ausfahrrichtung, und die Ausfahrgeschwindigkeit wird durch die Ausfahrdämpfungskraft der Luft geeignet gesteuert, die durch die Zylindernut 29 bewegt wird.In the process of extending the gas spring 20, when the piston 23 is in the air damping range Z, the rod 22 and the piston 23 move in the extending direction due to an action of the auxiliary force (reaction force of the air) from the piston-side chamber 28A, and the extending speed is appropriately controlled by the extension damping force of the air moved through the cylinder groove 29.

Ferner definieren beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20, wenn sich der Kolben 23 im Luftstaubereich X befindet, der Kolben 23, der O-Ring 34, der Zylinder 21, die Gasdichtung 27 und die Stabführung 26 eine Luftstau-Kammer, um den Kolben 23 sehr langsam in die Ausfahrrichtung zu bewegen, was später beschrieben wird, wobei sie folglich eine geeignete Dämpfungswirkung bewirken, wenn die Gasfeder 20 vollständig ausgefahren worden ist.Furthermore, in the process of extending the gas spring 20, when the piston 23 is in the air accumulation area X, the piston 23, the O-ring 34, the cylinder 21, the gas seal 27 and the rod guide 26 define an air accumulation chamber to move the piston 23 very slowly in the extension direction, which will be described later, thus providing an appropriate damping effect. when the gas spring 20 has been fully extended.

Ferner wird beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20, wenn sich der Kolben 23 im Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y befindet, der Querschnitt der Zylindernut 29 (29B) hauptsächlich nur proportional zur Tiefe der Zylindernut 29 (29B) reduziert, wie durch die durchgezogene Kurve A&sub2; in Fig. 9 angezeigt. Aus diesem Grund verzögert der Kolben 23 nicht plötzlich, wenn der Kolben 23 vom Luftdämpfungsbereich Z in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast, verglichen mit der herkömmlichen Gasfeder, die V-förmige Zylindernuten aufweist.Furthermore, in the process of extending the gas spring 20, when the piston 23 is in the air damping reducing region Y, the cross section of the cylinder groove 29 (29B) is mainly reduced only in proportion to the depth of the cylinder groove 29 (29B), as indicated by the solid curve A2 in Fig. 9. For this reason, the piston 23 does not suddenly decelerate when the piston 23 rushes from the air damping region Z to the air damping reducing region Y, as compared with the conventional gas spring having V-shaped cylinder grooves.

Die Zylindernut 29 (29B) im Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y der Gasfeder 20 kann ausgebildet sein, wie in Fig. 8B gezeigt, so daß die Nuttiefe H spitz zuläuft, während sie sich zum Luftstaubereich X hin längs der axialen Richtung des Zylinders 21 biegt (Biegung R in Fig. 8B). In diesem Fall wird der Kolben 23 allmählicher verzögert als in dem Fall, der durch die durchgezogene Kurve A&sub2; angezeigt wird, da der Querschnitt der Zylindernut 29 (29B) der Gasfeder 20, der sich im Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y befindet, beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20 mit einer Potenz von 2/3 variiert (abnimmt), wie durch die durchgezogene Kurve A&sub3; in Fig. 9 angezeigt, wenn er vom Luftdämpfungsbereich Z in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast. Wie durch den Kolbenhub L&sub2; in Fig. 10 angezeigt, wird der Kolben 23 verzögert, wenn er vom Luftdämpfungsbereich Z in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast, während er einer glatten Kurve im Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y folgt, und dadurch wird die Aufprallbeschleunigung G&sub2; der Gasfeder 20, die auf die Tür wirkt, auf 0,2 G oder weniger reduziert. Im Gegensatz dazu wird die herkömmliche dreieckige Nut sehr plötzlich an einem Punkt a&sub1; verzögert, wie durch die kennzeichnende Kurve in Fig. 18 gezeigt, um einen starken Aufprall nahe dem Punkt a&sub1; mit einer Aufprallbeschleunigung von 0,4 oder mehr zu bewirken.The cylinder groove 29 (29B) in the air damping reducing region Y of the gas spring 20 may be formed as shown in Fig. 8B so that the groove depth H tapers as it bends toward the air damming region X along the axial direction of the cylinder 21 (bend R in Fig. 8B). In this case, the piston 23 is decelerated more gradually than in the case indicated by the solid curve A2 because the cross section of the cylinder groove 29 (29B) of the gas spring 20 located in the air damping reducing region Y varies (decreases) by a power of 2/3 in the process of extending the gas spring 20 as indicated by the solid curve A3 in Fig. 9 when it rushes from the air damping region Z to the air damping reducing region Y. As indicated by the piston stroke L2 in Fig. 10, the piston 23 is decelerated when it rushes from the air damping region Z to the air damping reducing region Y while following a smooth curve in the air damping reducing region Y, and thereby the impact acceleration G2 of the gas spring 20 acting on the door is reduced to 0.2 G or less. In contrast, the conventional triangular groove is very suddenly decelerated at a point a1 as shown by the characteristic curve in Fig. 18 to cause a strong impact near the point a1 with an impact acceleration of 0.4 or more.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Kolben 23 ein Glied mit festem Kern ohne irgendeinen Kanal, wie einer Öffnung dort hindurch, und der aus einer gesinterten Legierung, wie einer eisengesinterten Legierung besteht, porös ist (nicht gezeigt), um zwischen der kolbenseitigen Kammer 28A und der stabseitigen Kammer 28B eine Verbindung herzustellen. Es sind offene Poren ausgebildet, indem die Dichte des Materials des Kolbens 23 gesteuert wird, der aus Pulvern geformt worden ist. Zum Beispiel wird, wenn der Innendurchmesser des Zylinders 21 16 mm, 20 mm oder 25 mm beträgt, die Dichte der eisengesinterten Legierung, aus der der Kolben 23 besteht, auf 6,6 ± 0,15 g/cm³ eingestellt, um die beste Luftstaueigenschaft zu erhalten.As shown in Fig. 3, the piston 23 is a solid core member without any passage such as an opening therethrough and is made of a sintered alloy such as an iron sintered alloy, porous (not shown) to communicate between the piston side chamber 28A and the rod side chamber 28B. Open pores are formed by controlling the density of the material of the piston 23 which is molded from powders. For example, when the inner diameter of the cylinder 21 is 16 mm, 20 mm or 25 mm, the density of the iron sintered alloy constituting the piston 23 is set to 6.6 ± 0.15 g/cm3 to obtain the best air-locking property.

Wenn der Kolben 23 beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20 in den Luftstaubereich X eintritt, fließt die Luft 25 in der stabseitigen Kammer 28B, da der O-Ring 34 im engen Kontakt mit der Innenfläche des Zylinders 21 steht, durch die offenen Poren des Kolbens 23, der aus der gesinterten Legierung besteht, in die kolbenseitige Kammer 28A. Aus diesem Grund wird die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 23 sehr niedrig, wie oben erwähnt, nachdem der Kolben 23 in den Luftstaubereich X gerast ist, bis er vollständig ausgefahren ist. Wenn sie vollständig ausgefahren ist, wird die Gasfeder 20 ohne einen Rückprallstoß geeignet gedämpft. Da die Luft in der Luftstau-Kammer zur kolbenseitigen Kammer 28A durch die offenen Poren des Kolbens 23 entlüftet wird, der aus der gesinterten Legierung besteht, können gleichmäßige, stabile Luftstaueigenschaften erhalten werden.When the piston 23 enters the air accumulation area X in the process of extending the gas spring 20, since the O-ring 34 is in close contact with the inner surface of the cylinder 21, the air 25 in the rod-side chamber 28B flows into the piston-side chamber 28A through the open pores of the piston 23 made of the sintered alloy. For this reason, the extension speed of the piston 23 becomes very low as mentioned above after the piston 23 rushes into the air accumulation area X until it is fully extended. When fully extended, the gas spring 20 is appropriately dampened without a rebound shock. Since the air in the air-accumulating chamber is vented to the piston-side chamber 28A through the open pores of the piston 23 made of the sintered alloy, uniform, stable air-accumulating characteristics can be obtained.

Die Dichte des Kolbens 23, der aus der gesinterten Legierung besteht, kann verändert werden, um die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 23 im Luftstaubereich X des Zylinders 21 zu steuern. Mit anderen Worten, kann die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 23 im Luftstaubereich X auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, indem die Dichte des Kolbens 23 angegeben wird, da die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 23 im Luftstaubereich X der Gasfeder 20 umgekehrt proportional zur Dichte des Kolbens 23 ist, wie in Fig. 12 gezeigt.The density of the piston 23 made of the sintered alloy can be changed to control the extension speed of the piston 23 in the air accumulation area X of the cylinder 21. In other words, the extension speed of the piston 23 in the air accumulation area X can be set to a desired value by specifying the density of the piston 23, since the extension speed of the piston 23 in the air accumulation area X of the gas spring 20 is inversely proportional to the density of the piston 23, as shown in Fig. 12.

Die obige Ausführungsform weist die folgenden Vorteile (1) bis (5) auf.The above embodiment has the following advantages (1) to (5).

(1) Da die Zylindernut 29 so ausgebildet ist, daß sie eine Quadrat-Nut ist, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt mit einer konstanten Nutbreite W und einer Nuttiefe H aufweist, die allmählich zum Luftstaubereich X nahe dem Anschlag 30 des Zylinders 21 hin reduziert wird, wird die Änderungsrate des Querschnitts des Übergangbereichs vom Luftdämpfungsbereich Z zum Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y klein. Dies macht es möglich, die Dämpfungsfunktion zu verzögern, wenn der Kolben 23 zum Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast, und folglich die Aufprallbeschleunigung zu reduzieren, wenn er beim Ausfahrprozeß der Gasfeder 20 in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast.(1) Since the cylinder groove 29 is formed to be a square groove having a substantially square cross section with a constant groove width W and a groove depth H that is gradually reduced toward the air accumulation region X near the stop 30 of the cylinder 21, the change rate of the cross section of the transition region from the air damping region Z to the air damping reducing region Y becomes small. This makes it possible to delay the damping function when the piston 23 rushes to the air damping reducing region Y and consequently to reduce the impact acceleration when it rushes into the air damping reducing region Y in the extension process of the gas spring 20.

(2) Wenn der Zylinder 29 so ausgebildet ist, daß er seine Nuttiefe H zum Luftstaubereich X nahe dem Anschlag 30 des Zylinders 21 reduziert, während er sich längs der axialen Richtung des Zylinders 21 biegt (Biegung R), wird die Änderungsrate des Querschnitts der Zylindernut 29 noch kleiner. Aus diesem Grund wird die Dämpfungsfunktion weiter verzögert, wenn der Kolben 23 zum Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast, um die Aufprallbeschleunigung G&sub2; weiter zu reduzieren, wenn er zum Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast, wie in Fig. 10 gezeigt.(2) If the cylinder 29 is designed to reduce its groove depth H to the air damming area X near the stopper 30 of the cylinder 21 while bending along the axial direction of the cylinder 21 (bending R), the rate of change of the cross section of the cylinder groove 29 becomes even smaller. For this reason, the damping function is further delayed when the piston 23 rushes to the air damping reducing area Y to further reduce the impact acceleration G2 when it rushes to the air damping reducing area Y, as shown in Fig. 10.

(3) Ein Vergleich der beiden Arten von Zylindernuten zur Verwendung als die Zylindernut 29, wobei eine die Quadrat-Nut ist, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist, und die andere die dreieckige Nut ist, die einen dreieckigen Querschnitt aufweist, wobei beide Schnittflächen mit derselben Nuttiefe H gleich hergestellt werden, zeigt, daß eine Nutbreite w der dreieckigen Nut das Doppelte der Breite W der Quadrat-Nut ist. Da die Nutbreite w der dreieckigen Nut breiter als die Breite W der Quadrat-Nut ist, ist es, wenn ein elastisches Dichtungsglied, wie ein O-Ring verwendet wird, um den Kanal zwischen den Kammern an beiden Seiten des Kolbens 23 zu unterteilen und abzudichten, indem es in die äußere Nut des Kolbens 23 eingesetzt wird, für das Dichtungsglied leicht, in die dreieckige Nut einzugreifen. Im Gegensatz dazu greift bei Verwendung der Quadrat-Nut, die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist, der O-Ring 34 aufgrund ihrer engen Nutbreite W nicht in die Nut 29 ein, selbst wenn der O-Ring 34 elastischer gemacht wird. Mit anderen Worten wird die Zylindernut 29 der quadratischen Form niemals enger gemacht, und daher wird der Querschnitt nicht durch den O-Ring 34 reduziert, insbesondere im Abschnitt 29B, wo die Nuttiefe H allmählich reduziert wird, wodurch die gewünschte Dämpfungskraft erzeugt wird.(3) A comparison of the two kinds of cylinder grooves for use as the cylinder groove 29, one being the square groove having a substantially square cross section and the other being the triangular groove having a triangular cross section, both cutting surfaces being made equal with the same groove depth H, shows that a groove width w of the triangular groove is twice the width W of the square groove. Since the groove width w of the triangular groove is wider than the width W of the square groove, when an elastic sealing member such as an O-ring is used to partition and seal the passage between the chambers on both sides of the piston 23 by inserting it into the outer groove of the piston 23, it is easy for the sealing member to engage the triangular groove. In contrast, when the square groove having a substantially square cross section is used, the O-ring 34 does not engage the groove 29 due to its narrow groove width W even if the O-ring 34 is made more elastic. In other words, the cylinder groove 29 of the square shape is never made narrower, and therefore the cross section is not reduced by the O-ring 34, particularly in the portion 29B where the groove depth H is gradually reduced, thereby producing the desired damping force.

(4) Da der Kolben 23, die Öldichtung 27 und die Stabführung 26 die Luftstaukammer nahe dem Anschlag 30 des Zylinders 21 definieren, und die Dämpfungsfunktion nur durch die Luft 25 in der Luftstaukammer ausgeführt wird, wenn die Gasfeder 20 am Ende des Ausfahrprozesses vollständig ausgefahren worden ist, benötigt der Zylinder 21 nur eine sehr kleine Menge Öl, um die Gasdichtung 27 zu schmieren. Aus diesem Grund wird die Ausfahrdämpfungskraft geeignet unabhängig vom eingeschlossenen Öl gehalten. Wenn die Gasfeder 20 der Dreh-Typ mit umgekehrter Position ist, wird auch die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens 23 und des Stabes 22 nahe der gedrehten Position geeignet gehalten, nicht langsamer gemacht, als erforderlich, wodurch nur durch die Verwendung der Luft 25 eine ausgezeichnete Dämpfungsfunktion ausgeführt wird, wenn die Gasfeder 20 vollständig ausgefahren worden ist.(4) Since the piston 23, the oil seal 27 and the rod guide 26 define the air accumulation chamber near the stopper 30 of the cylinder 21, and the damping function is performed only by the air 25 in the air accumulation chamber when the gas spring 20 has been fully extended at the end of the extension process, the cylinder 21 only needs a very small amount of oil to lubricate the gas seal 27. For this reason, the extension damping force is kept appropriate regardless of the enclosed oil. When the gas spring 20 is the rotary type with reversed position, the extension speed of the piston 23 and the rod 22 near the rotated position is also kept appropriate, not made slower than necessary, thereby performing an excellent damping function only by using the air 25 when the gas spring 20 has been fully extended.

(5) Ferner wird der im Kolben 23 ausgebildete Kanal 35 durch den O-Ring 34, der als ein Rückschlagventil dient, beim Prozeß des Zusammendrückens der Gasfeder 20 geöffnet, so daß eine kleine oder keine Dämpfungskraft bei diesem Kompressionsprozeß auftritt, wodurch die Gasfeder 20 schnell zusammengedrückt wird.(5) Furthermore, the channel 35 formed in the piston 23 is opened by the O-ring 34, which serves as a check valve, in the process of compressing the gas spring 20, so that little or no damping force is generated in this compression process. occurs, causing the gas spring 20 to be compressed quickly.

Obwohl die obige Ausführungsform, die Ausführungsform beschrieb, in der die Zylindernut 29 eine Quadrat-Nut ist, die einen quadratischen Querschnitt aufweist, wie in Fig. 11 gezeigt, kann die Nutform ein Dreieck (Fig. 11A), so daß der Boden 38 der Zylindernut 29 dreieckig gemacht wird, wobei die Breite W in einem Bereich einer Nuttiefe d konstant gehalten wird, oder ein Bogen (Fig. 11B) sein. Das heißt, wenn der Kolben 23 vom Luftdämpfungsbereich Z in den Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y rast, kann der Querschnitt der Zylindernut 29 im Luftdämpfungsreduzierungsbereich Y so ausgebildet sein, daß er in eine Hauptproportion reduziert wird, und der Boden 38 der Zylindernut 29 kann in irgendeiner Form ausgebildet sein.Although the above embodiment described the embodiment in which the cylinder groove 29 is a square groove having a square cross section as shown in Fig. 11, the groove shape may be a triangle (Fig. 11A) such that the bottom 38 of the cylinder groove 29 is made triangular with the width W kept constant in a range of a groove depth d, or an arc (Fig. 11B). That is, when the piston 23 enters the air damping region Z into the air damping reducing region Y, the cross section of the cylinder groove 29 in the air damping reducing region Y may be formed to be reduced into a major proportion, and the bottom 38 of the cylinder groove 29 may be formed in any shape.

Die obige Ausführungsform lehrt auch, daß die Reaktionskraft des Gases in der kolbenseitigen Kammer 28A beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20 auftritt, um die Hilfskraft auf den Kolben 23 und den Stab 22 zu erzeugen, jedoch kann die Hilfskraft auch durch eine Kraft einer Schraubenfeder am Kolben 23 und am Stab 22 erzeugt werden.The above embodiment also teaches that the reaction force of the gas in the piston-side chamber 28A occurs in the process of extending the gas spring 20 to generate the assist force on the piston 23 and the rod 22, but the assist force may also be generated by a force of a coil spring on the piston 23 and the rod 22.

Ferner kann der zweite Flansch 32B mit der Kerbe 33 getrennt vom Kolben 23 ausgebildet sein, oder es kann ein Kolbenring anstelle des O-Rings 34 verwendet werden. Wenn ferner der äußere Kolben 23 und der innere Zylinder 21 an der Außenkante des Kolbens 23 selbst luftdicht gemacht werden, müssen der O- Ring 34 oder der Kolbenring nicht mehr in den Kolben 23 eingesetzt werden.Further, the second flange 32B with the notch 33 may be formed separately from the piston 23, or a piston ring may be used instead of the O-ring 34. Further, if the outer piston 23 and the inner cylinder 21 are made airtight at the outer edge of the piston 23 itself, the O-ring 34 or the piston ring need not be inserted into the piston 23.

Es ist ebenfalls nicht notwendig, im Kolben 23 den Kanal 35 und den O-Ring 34 vorzusehen, der als ein Rückschlagventil dient. In diesem Fall bewirkt die Zylindernut 29 an der Innenfläche des Zylinders 21 die Ausfahrdämpfungskraft beim Prozeß des Ausfahrens der Gasfeder 20, oder beim Prozeß des Zusammendrückens der Gasfeder 20 bewirkt sie die Kompressionsdämpfungskraft, die denselben Wert wie die Ausfahrdämpfungskraft aufweist.It is also not necessary to provide the channel 35 and the O-ring 34 serving as a check valve in the piston 23. In this case, the cylinder groove 29 on the inner surface of the cylinder 21 causes the extension damping force in the process of extending the gas spring 20, or in the process of compressing the gas spring 20, it causes the compression damping force, which has the same value as the extension damping force.

Obwohl die obige Ausführungsform den Fall beschrieb, in dem der Kolben 23 aus einer gesinterten Legierung besteht, wird da Konzept nicht durch die Ausführungsform beschränkt, und jeder poröse Kolben kann verwendet werden, so lage er offene Poren aufweist, um zwischen den Kammern 28A und 28B eine Verbindung herzustellen, die an beiden Seiten des Kolbens 23 vorgesehen sind.Although the above embodiment described the case where the piston 23 is made of a sintered alloy, the concept is not limited by the embodiment, and any porous piston may be used as long as it has open pores to communicate between the chambers 28A and 28B provided on both sides of the piston 23.

Ferner kann, obwohl die obige Ausführungsform die Gasfeder 20 des Dreh-Typs mit umgekehrter Position beschrieb, die Gasfeder 20 auch als eine Gasfeder des umgekehrten Krafttyps verwendet werden.Furthermore, although the above embodiment described the reverse position rotary type gas spring 20, the gas spring 20 can also be used as a reverse force type gas spring.

Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß eine Gasfeder bereitgestellt, die in der Lage ist, die Dämpfungsfunktion zu verzögern, wenn der Kolben vollständig ausgefahren worden ist, um den Aufprall zu reduzieren, wenn er vollständig ausgefahren ist.As described above, according to the present invention, there is provided a gas spring capable of delaying the damping function when the piston has been fully extended to reduce the impact when it is fully extended.

Während die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, sind sie keineswegs begrenzend, und es sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.While the preferred embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings, they are by no means limitative, and various changes and modifications are possible without departing from the scope of the invention.

Claims

1. An extendable and compressible gas spring (20), comprising:

a hollow, elongated cylinder (21) in which sealing and guiding members are arranged adjacent to one another in an opening provided at one end of the cylinder to confine a gas therein, the other end of the cylinder being closed and the cylinder having an inner surface and an outer surface,

the cylinder further comprising a cylinder groove (29) formed by the inner cylinder surface extending outward in an axial direction of the cylinder, the groove extending between a pair of terminal ends, the cylinder defining three working areas along the length of the cylinder in a direction from the closed end to an extending end,

a first region (Z) corresponding to an air damping region in which the cylinder groove has a substantially square cross-section with a constant width and depth, the air damping region ending at the cylinder groove end closest to the closed end,

a second region (Y) corresponding to an air damping reduction region in which the cylinder groove has a substantially square cross-section with a constant groove width and a variable groove depth, the groove depth becoming shallower in a direction from the closed end to the extending end, the cylinder groove terminating in the air damping reduction region at the closing end closest to the extending end,

a third region (X) corresponding to an air accumulation region, the air accumulation region being defined as the region of the cylinder located between the extending end and the terminal end of the groove and is arranged in the air damping reduction area, wherein the air accumulation area is free from the cylinder groove,

a rod (22) having a piston (23) mounted at one end thereof, the rod extending through the sealing and guide members and being slidably movable so that the piston moves in the cylinder between the closed end and the extending end, movement of the rod and piston toward the closed cylinder end corresponding to spring compression and movement toward the extending end corresponding to spring extension, the piston dividing the cylinder into a rod-side chamber (28B) and a piston-side chamber (28A),

characterized in that the piston is a unitary member made of a porous sintered alloy having open pores therein and defined by an outer peripheral edge, the piston having at least one channel formed between the inner surface of the cylinder and the outer edge of the piston for exchanging the gas between each of the chambers on both sides of the piston, the piston having an annular groove (31) formed around the outer periphery, the annular groove intersecting at least one channel and receiving therein an O-ring (34) as a check valve for opening and closing the at least one channel during the spring compression and extension movements,

wherein, when the rod and the piston are applied to undergo spring compression, the check valve is in the open position, whereby gas in the piston-side chamber is exchanged under no damping force with the rod-side chamber through the at least one channel and the cylinder groove simultaneously, and whereby, when the rod and piston are applied to undergo spring expansion, the check valve is in the closed position in which gas in the rod-side chamber is exchanged with the piston-side chamber under a variably decreasing damping force, wherein when the piston is in the air damping region (Z), the exchange of gas takes place only through the cylinder groove so that the gas exchanged into the piston-side chamber assists the spring expansion into the air damping reducing region, whereby the piston is gradually decelerated thereupon so that the piston moves through the air damping reducing region (Y) into the air accumulation region (X), whereby when the piston is in the air accumulation region, the gas is exchanged from the rod-side chamber to the piston-side chamber exclusively through the piston pores without the piston experiencing a damping recoil, wherein the spring is fully extended when the piston is in contact with a stopper formed at the extending end.

2. Gas spring according to claim 1, wherein the groove depth of the cylinder is formed so that it is curved along the axial direction towards the extending end of the cylinder.

3. A gas spring according to claim 1 or 2, wherein the cylinder has an annular recess in the outer surface near one end, whereby the stop is formed in the cylinder to stop the movement of a piston therein.